4.1 被动运输（第一课时）课件-2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

第4章　细胞的物质输入和输出 第1节 被动运输 第1课时 水进出细胞的原理 人教版高中生物 必修1 问题探讨 观察渗透现象，分析原因： 蔗糖分子 水分子 蔗糖溶液 清水 半透膜 [思考] 1.漏斗内的蔗糖分子和水分子是否会进入烧杯？ 2.烧杯中的水分子能否进入漏斗中？ 蔗糖分子不会，水分子会 能 人教版高中生物 必修1 问题探讨 30%蔗糖溶液 清水 玻璃纸（半透膜） 半透膜：一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的薄膜的总称。如，膀胱膜、玻璃纸、蛋壳膜，鱼鳔等 [思考] 3.漏斗内的液面为什么会升高？ 4.漏斗管内的液面会不会一直升高？ 5.当漏斗内的溶液不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度是否相同？ 单位时间内进入漏斗的水分子数量多于从漏斗渗出的水分子数量 管内的水柱产生的压力会加快漏斗中的水分子向外扩散的速度，最终膜两侧水分子扩散的速度达到平衡，液面不再上升。 不相同，仍是漏斗内的溶液浓度高于烧杯中清水的浓度。 人教版高中生物 必修1 问题探讨 30%蔗糖溶液 清水 玻璃纸（半透膜） [思考] 6.如果用纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面会不会升高？ 7.如果烧杯内不是清水，而是同等浓度的蔗糖溶液，漏斗管内的液面会不会升高？ 不会升高。因为纱布是全透性的，水分子和蔗糖分子都能通过。 不会升高。半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量。 ①具有半透膜 ②半透膜两侧的溶液具有浓度差 纱布 30%蔗糖溶液 [归纳] 渗透作用发生的条件是什么？ 人教版高中生物 必修1 一 渗透作用 1.1 概念 水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散，称为渗透作用。 含水量高 低浓度溶液 渗透压低 含水量低 高浓度溶液 渗透压高 水分子是顺相对含量梯度跨膜运输 1.2 水的渗透方向 水的含量 溶液浓度 渗透压 渗透压：溶质微粒对水的吸引力。溶质微粒越多，渗透压越高。 人教版高中生物 必修1 一 渗透作用 1.3 渗透作用与扩散 分子从高浓度一侧向低浓度一侧运动的现象。 如花香的飘散；蔗糖的溶解；蓝墨水进入水中 图1 扩 散 图2 渗 透 半透膜 [思考] 从图1扩散和图2渗透作用的示意图中，可以看出两种方式有什么异同吗？ 渗透作用特指水分子或其它溶剂分子的扩散，而且是通过半透膜的扩散。 人教版高中生物 必修1 一 渗透作用 1.3 课堂训练 1．如图，在U形管中部c处装有半透膜（只允许水分子通过，不允许葡萄糖和蔗糖分子通过）在a侧加入质量分数为10％的葡萄糖溶液，b侧加入质量分数为10％的蔗糖溶液，并使a、b 两侧液面高度一致。经过一段时间后，实验结果将是（ ） A．a、b 两液面高度一致 B．a、b两液面高度无变化 C．a液面低于b液面 D．a液面高于b液面 D 人教版高中生物 必修1 考点二 水进出细胞的原理 2.1 动物细胞的吸水和失水 （案例：红细胞吸水） 外界溶液 细胞膜 半透膜 蔗糖溶液 细胞质 相当于 相当于 （1）红细胞与外界溶液组成了一个渗透系统。 （2）红细胞的细胞膜相当于一层半透膜，水分通过渗透作用进出红细胞。 人教版高中生物 必修1 考点二 水进出细胞的原理 2.1 动物细胞的吸水和失水 （案例：红细胞吸水） 盐水平衡，形态不变 细胞吸水膨胀、局部涨破 细胞失水皱缩 红细胞吸水或失水取决于什么条件？ （1）半透膜： （2）半透膜两侧具有浓度差： 细胞膜（具有活性） 细胞质与细胞外盐水有浓度差。 0.9%NaCl 10%NaCl 清水 人教版高中生物 必修1 考点二 水进出细胞的原理 2.1 动物细胞的吸水和失水 实验现象 形态不变 吸水涨破 失水皱缩 0.9%NaCl 10%NaCl 清水 [思考] 1.红细胞吸水和失水取决于什么条件？ 2.当外界溶液溶质的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？ 3.临床上输液为什么要用生理盐水？ 取决于红细胞内外溶液的浓度差。一般情况下，浓度差越大时，细胞吸水或失水越多。 不一定。因为红细胞是两面凹的圆饼状，如果浓度差不是很大的话，红细胞只是膨胀。 因为生理盐水的浓度与血浆的浓度基本一致，血细胞不会因为过度吸水或失水而出现形态和功能上的异常。 人教版高中生物 必修1 考点二 水进出细胞的原理 2.1 动物细胞的吸水和失水 联系生活 吃腌制的咸菜，连续嗑带盐瓜子会感觉口渴，这是为什么呢？ 外界溶液浓度高，口腔细胞失水 植物细胞会出现渗透失水和吸水的情况吗？ 人教版高中生物 必修1 考点二 水进出细胞的原理 2.1 动物细胞的吸水和失水 联系生活 “烧苗”现象 萎蔫的菜叶浸泡在清水中，菜叶重新变的硬挺 盐腌制过的黄瓜出水 人教版高中生物 必修1 考点二 水进出细胞的原理 2.2 植物细胞的吸水和失水 成熟植物细胞模式图 细胞膜 细胞质 液泡膜 细胞壁(全透性),伸缩性比较小 细胞液与外界溶液之间存在浓度差 是否满足发生 渗透作用的条件 原生质层 细胞液 半透膜 两侧的溶液具有浓度差。 植物细胞内的液体环境主要是指液泡里面的细胞液。 水进出细胞主要是指水经过原生质层进出液泡。 相当于半透膜？ 成熟植物细胞的结构 人教版高中生物 必修1 考点二 水进出细胞的原理 2.3 探究植物细胞的吸水和失水 水分进出细胞是通过渗透作用吗？ 原生质层是否相当于一层半透膜？ 原生质层相当于一层半透膜 提出问题 作出假设 实验设计 实验过程 实验结论 表达与交流 （1）如果假设正确，当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时，细胞就会 ；当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时，细胞就会 ； （2）如何使细胞外溶液的浓度提高或降低？ （如何使细胞处于较高或较低外界溶液中？） （3）如何看到细胞，选择什么材料和器具？ （4）细胞失水或吸水后会出现哪些可观察的变化？ 失水 科学探究的一般过程 吸水 人教版高中生物 必修1 考点二 水进出细胞的原理 2.3 探究植物细胞的吸水和失水 提出问题 作出假设 实验设计 实验过程 实验结论 表达与交流 科学探究的一般过程 人教版高中生物 必修1 考点二 水进出细胞的原理 2.3 探究植物细胞的吸水和失水 洋葱鳞片叶外表皮 紫色 吸水纸 原生质层 吸水纸 液泡 （引流法） （引流法） 重复几次 重复几次 人教版高中生物 必修1 考点二 水进出细胞的原理 2.3 探究植物细胞的吸水和失水 该实验过程共观察了3次，制作临时装片后观察，滴加蔗糖溶液后观察，再次滴加清水后观察。将结果记录在下表中。 第一次观察 滴加蔗糖溶液后观察 再次滴加清水溶液后观察 现象 试剂 中央液泡变化 原生质层位置变化 细胞大小 蔗糖溶液 脱离细胞壁 清水 逐渐恢复原来大小 恢复原位 基本不变 基本不变 变小 实验结果 人教版高中生物 必修1 考点二 水进出细胞的原理 2.3 探究植物细胞的吸水和失水 实验结论 (1)植物细胞的原生质层相当于一层半透膜； (2)植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。 质壁分离的原因 内因： 外因： 原生质层相当于一层半透膜 原生质层的伸缩性 > 细胞壁的伸缩性 外界溶液浓度 > 细胞液浓度 人教版高中生物 必修1 考点二 水进出细胞的原理 2.3 探究植物细胞的吸水和失水 表达与交流 1.质壁分离复原的“质”与“壁”分别指什么？ 3.本实验进行了几次显微观察？其目的是什么？ 4.有同学认为使用的蔗糖溶液的浓度越高实验效果越好，你同意该同学的想法吗？ 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞有细胞壁和中央大液泡，且液泡呈现紫色，易于观察现象。 2.选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料的原因是什么？ “质”指原生质层，“壁”指细胞壁。 进行了3次显微观察；目的是进行前后对照，以便对照细胞处理前后的状态变化。 自身对照是指对照组和实验组在同一研究对象上进行,是实验前后的对照。 不同意；因为蔗糖溶液的浓度过高会导致细胞失水过多而死亡，从而不能观察到质壁分离复原现象。 人教版高中生物 必修1 考点二 水进出细胞的原理 2.3 探究植物细胞的吸水和失水 表达与交流 5.通过观察，发现有些细胞的质壁分离很明显，有些细胞的质壁分离却并不明显甚至不发生，你如何解释这个现象？ 7.如果将蔗糖溶液换成1 mol/L KNO3溶液和盐酸溶液，将会发生什么现象？ 外界溶液（如蔗糖溶液）。 6.质壁分离实验中，介于细胞膜与细胞壁间的溶液是什么？ 不同细胞的细胞液浓度有所不同。 换成1 mol/L KNO3溶液，细胞会先质壁分离 , 后自动复原；换成盐酸溶液，细胞不发生质壁分离。 [拓展知识]：黑藻是高等植物细胞，含有大液泡和大而清晰的叶绿体，能观察到质壁分离及复原现象，也可作实验材料。 人教版高中生物 必修1 考点二 水进出细胞的原理 2.4 质壁分离实验的拓展应用 待测细胞＋蔗糖溶液 (1)判断成熟植物细胞的死活 (2)测定细胞液浓度的范围 待测细胞＋一系列浓度梯度的蔗糖溶液分别镜检，细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的两种外界溶液的浓度之间。 (3)比较不同植物细胞的细胞液浓度 不同植物细胞＋同一浓度的蔗糖溶液镜检，比较刚发生质壁分离时所需时间的长短→判断细胞液浓度的大小(时间越短，细胞液浓度越小)。 人教版高中生物 必修1 考点二 水进出细胞的原理 2.4 质壁分离实验的拓展应用 (4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液) 成熟植物细胞＋不同种类溶液 人教版高中生物 必修1 考点二 水进出细胞的原理 2.4 质壁分离实验的拓展应用 联系生活 （1）对农作物合理灌溉，既满足作物对水分的需要，同时也降低土壤溶液浓度，促进对水分的吸收。 （2）盐碱地中植物因缺水不容易存活；一次施肥过多，会造成烧苗。 （3）糖渍、盐渍食品不变质的原因。----食品外面形成很高浓度的溶液，使微生物失水过多而死亡，不能在上面生存。 人教版高中生物 必修1 考点二 水进出细胞的原理 2.5 课堂训练 A．若A是蛋白质溶液，B中加入双缩脲试剂，则A中会发生紫色反应 B．若A是淀粉溶液，B中加入碘-碘化钾溶液，则A会变蓝 C．若A是葡萄糖溶液，则透析袋的体积会先增大后减小 D．若A是质量分数为10%蔗糖溶液，B中加入质量分数为10%葡萄糖溶液，则透析袋体积不变 D 2．透析袋是一种半透膜，水、葡萄糖等小分子和离子可以通过，而蔗糖、淀粉、蛋白质等则无法通过。某实验小组搭建了如图所示的实验装置验证上述结论。A是袋内溶液，烧杯中B是蒸馏水。下列叙述错误的是（     ） 人教版高中生物 必修1 3．黑藻是高中生物学实验中常用的材料，某同学利用黑藻叶片进行了下列两个实验： 实验一：观察黑藻叶肉细胞的质壁分离与复原； 实验二：观察黑藻叶肉细胞的胞质环流。 下列关于这两个实验的叙述，正确的是（   ） A．实验一的三个阶段：初始（a）→质壁分离完全（b）→质壁分离复原（c），在a→b过程中黑藻细胞的吸水能力逐渐增强 B．若实验一观察到细胞壁与原生质层正处于分离状态，则该细胞一定正在发生质壁分离 C．当实验一观察到黑藻细胞处于“水分进出平衡”状态时，其细胞液浓度一定等于外界溶液浓度 D．实验二能在高倍显微镜下清晰地观察到叶绿体围绕细胞核环流，并据此判断细胞质流动的方向 考点二 水进出细胞的原理 2.5 课堂训练 A 人教版高中生物 必修1 课堂小结 人教版高中生物 必修1 谢 谢！ 人教版高中生物 必修1 $